海洋采矿破碎试验台液压系统设计开题报告.doc

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告题目海洋采矿破碎试验台液压系统设计学生姓名孙炎兵班级学号214070325专业机械设计制造及其自动化1.对毕业课题海洋采矿破碎试验台液压系统设计任务的学习与理解能量传递在机器上通常采用四种方式：机械传动、电气传动、气压传动和液压传动。液压传动相对于机械传动、电气传动有以下优点：1）液压元件的布置不受严格的空间限制，系统中各部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。例如机械传动需要万向轴、锥齿轮、链条等，而液压传动则只要按实际需要将液压执行器（液压缸、液马达）放在理想位置，然后用软管连接就可以了。2）可以在运行过程中实现无极调速，调速范围可达2000:1，甚至更高。3）液压传动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。4）操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。5）液压元件属机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计，制造周期和降低制造成本。此外，液压传动相对其他三种传动所具有的突出优点还有单位质量输出功率大。由于液压元件的动力元件可采用很高的压力，在同等输出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动态性能好的特点。液压传动的缺点：1）在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低。2）由于传动介质的可压缩性和泄露等因素的影响，不能严格保证定比传动。3）液压传动性能对温度比较敏感，再高温或超低温下工作需要特殊的流体介质。4）液压元件制造精密，系统工作过程中发生故障不易诊断，维修费用高。2.阅读文献资料进行调研的综述随着陆地上的矿产资源不断被开发利用，容易开采、冶炼加工的矿石越来越少，然而大洋海底矿石(金属结核)却非常丰富。海洋资源开发利用晚于陆地，是具有战略意义的新兴开发领域，具有巨大的开发潜力。在未来的岁月中，人类的生存和发展将越来越多地依赖海洋，重返海洋不是幻想，而是一项可以实现的战略目标。海洋不仅有大量、宝贵的生物资源；海洋矿藏资源也极为丰富，包括多金属结核，热液矿床和钴结壳。这些矿石结核含锰20，铁20以及铜、镍、钻、钻等多种有色金属，目前的储量可供人类开采利用几千年，而且还以每年100万吨的速度增长。由于90%以上的深海区至今尚未进行过详细勘查，其资源储量也无精确计算。其中，多金属结核资源勘探程度最高，也最为国际社会的关注。20世纪70年代人们就对深海采矿系统的动力学问题进行了系统的研究，其中美国、日本、德国、韩国、前苏联等国在此方面做了大量的工作。我国在“九五”期间，开始对深海采矿系统的动力学特性进行了研究，并取得了一定的成果。中国是世界上人口最多的国家，在开发利用陆地资源的同时，必须重视开发利用海洋资源，而且要树立全球海洋观念，既充分利用自己管辖的海洋资源，又积极利用世界其他地区的海洋资源。因此，研究深海采矿技术，对陆地资源日益枯竭的今天，为找到一种高效、可行的能源开采方法；或者找到取之有效的、更优良的替代能源来说是非常重要和影响深远，造福人类的新技术，对人类的文明发展势必做出重大的贡献。3.根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行方案设计内容包括：（1）螺旋滚筒破碎试验台的液压系统设计；（2）液压阀用油路块设计；（3）液压系统电气系统设计；（4）螺旋滚筒破碎试验台液压泵站的设计；整个系统可分为三个部分：（1）牵引部，主要是进料小车的进给及返回。（2）截割部，是螺旋滚筒截割矿石。（3）升降部，螺旋滚筒根据矿石的高低而自动调节其高度。本试验台采用液压系统驱动,运动部分分为：牵引部，截割部，升降部。其执行元件分别为牵引马达，截割马达和两个升降缸。其动作要求的实现如下：（1）牵引部实现牵引小车的往复直线运动，由牵引液压马达正反旋转来实现，正反转由三位四通电磁换向阀改变油路实现，运动速度是靠阀双单向节流阀改变。（2）截割部为螺旋滚筒的转动带动滚筒上曲线分布的截齿旋转，完成截割的，该部分亦是通过液压马达来实现，马达的正反转和速度分别由三位四通电磁换向阀和双单向节流阀来实现的。（3）升降缸的升降动作和调速功能分别由三位四通电磁换向阀和双单向节流阀来实现的；液压缸的自锁功能由液控单向阀来完成。（4）液压安全措施本系统为了保护液压系统不会因负载过高或液压系统堵塞等方面原因而遭到破坏,在每个单块回路中分别设置了溢流阀来保证压力不至于突然过高破坏液压元件；在液压泵出口处设置了总溢流阀来保护泵的安全工作。（5）液压源的选择该液压系统在整个工作过程中，流量和大小在时刻变化的且幅度较大，但功率不高，用单泵供油可保证系统正常工作。进度时间安排：（2.283.11）毕业设计调研、收集资料，熟悉课题内容，完成开题报告。（3.145.6）集中实习,制定液压系统制定系统方案，并完成液压系统、液压阀用油路块的初步设计。（5.7